ヒッグス粒子

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ヒッグス粒子

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2012年7月11日（水）

　ヒッグス粒子が発見されたと言います。厳密に言うと発見に「王手」がかかったということで、まだ確定ではないのですが・・。
　初めて聞く名前なのですが、新聞記事を読んで、何と想像力をかきたてられる事象だと思いました。

　新聞を漸く要約しました。

　素粒子物理学の「標準理論」によると、物質世界は、クオークや光子など17種類の基本粒子で構成されている。
　宇宙誕生直後には全ての粒子の質量がゼロで、光速で動き回っていたのですが、100億分の1秒！後、宇宙の温度が1000兆度（実感が湧かないので「0」を付けて表記してみますと、１，０００，０００，０００，０００，０００度ということになります。）まで下がると、ヒッグス粒子が水蒸気が水になるように凝結して動きが鈍くなり、他の粒子との結合が強い粒子ほど動きにくく（重く）なった。
　つまり、宇宙誕生時は全ての粒子の質量はゼロでしたが、宇宙が冷えたためヒッグス粒子と結びついて質量をもったと考えられているということです。ヒッグス粒子自身の質量も与えたとされています。
　しかし、何故か光子だけには結びつかず、質量がなく今でも光速で飛び回っています。


　私も想像力をかきたてられたことがあります。
　高校の時に物理の授業で、光は「波動説」と「粒子説」があると教わりました。
　そのことがずっと頭の片隅にあって、私が想像したのは、

　「光子がらせん状に回転しながら進むのではないか」という仮説でした。
　これなら、波動の性質も粒子の性質も説明できると考えたのです。



　あらまぁ、本日ウィキペディアを見ると、次のように説明されていました。



「光は粒子か波か?」

　この問題は、かつてよく議論された。何故なら、光が波でなければ説明がつかない現象（たとえば光の干渉、分光など）と、光が粒子でなければ説明のつかない現象（光電効果など）が、どちらも明確に確認できたからである。

　この問題は、20世紀前半から後半にかけて「量子力学」という学問分野が確立していく中で、「光は粒子でもあり波でもある。粒子と波の両方の性質を併せ持つ、量子というものである」という事が確かめられ、決着がついた。この量子の持つ特異な性質のことを指して、「光は〈粒子性〉と〈波動性〉を併せ持つ」と表現することがある。


　「量子」というものが良く分かりませんが、決着済みだったんだ。
　


　話はもとにもどります。ヒッグス粒子の発見により「標準理論」は検証されたということが言えますが、宇宙にはこの標準理論では説明できない宇宙の四分の一を占める「暗黒物質」があるということです。

　この「暗黒物質」に対して、どのような想像力を働かせて仮説を創造するか、宇宙の未知の現象を探求する道はこれからも続きます。